[發明專利]生產產品的方法

有效

• 申請號: 201410720795.3
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN104678949A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 亞歷山德羅·拉維奧拉;埃琳娜·雷焦
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 杜誠;李春暉

技術領域

本發明涉及用于生產產品的方法，所述生產由根據ISA-S95標準進行工作的制造執行系統控制和管理。

背景技術

在過程自動化和過程監控領域中，用于控制最大可能種類的機器和車間的標準自動化系統是最先進的。用于這些所謂的制造執行系統(MES)的相關的標準是ISA-S95。該技術尤其覆蓋西門子公司(Siemens?Corp.)在制造執行系統(MES)領域內在其(注冊商標)產品族下所提供的各種各樣的產品。標準ISA-S95轉變成用于集成制造操作功能和企業功能的標準化的術語、概念和模型。這種標準化通過定義企業功能視圖的ISA-S95得以實現，這使得能夠將工作行為的簡單通用模型應用于主要的制造領域。

用于解決所討論的諸如計數、測量、定位、運動控制、閉環控制和凸輪控制的技術任務的廣泛產品線提升合適的過程控制器的性能。多種配置使得能夠實現靈活的機器概念。

在該背景下，存在廣泛的IT解決方案，以將與技術的和/或邏輯的過程關系密切的實際硬件連接至驅動設備的客戶端應用層。因此，已開發了制造執行系統以滿足面向服務的架構(SOA)的所有需求，從而無縫集成到全集成自動化(TIA)中。即插即用架構構成了這種成功的基礎，由此簡化了用于控制制造車間等的復雜結構，其中，在即插即用架構中，能夠彼此容易地組合和配置各個功能。

在主干中，這些要求經常需要相當復雜且尖端的軟件方案，這些軟件方案使全集成自動化(TIA)方法成為可能。鑒于此，軟件工程師經常使用生產建模器來定義車間模型及其標準的操作過程，并且通過標識軟件內行為的工作流程的高級圖形語言來創建相應的新軟件。隨后，該高級圖形語言串/項被翻譯成能夠在機器語言級別上執行的基于客戶端的軟件語言。這種翻譯需要編程上的巨大工作，并且需要嚴格測試以檢查所翻譯的程序是否與原始的高級圖形語言串/項一樣動作。

也就是說，在SIMATIC?IT生產套裝軟件中，SIMATIC?IT生產建模器(SIMATIC?IT?Production?Modeler)提供了一種建模環境，在該環境中圖形地結合了SIMATIC?IT部件(諸如材料、機器、人員、工具、軟件部件的生產資源)提供的各種功能，以定義表示操作程序的執行邏輯。這些邏輯被稱為生產操作，且被表示為產品生產規則PPR(工作流程)，在產品生產規則PPR中每個步驟均表示由部件提供的功能的執行。為了實現此，SIMATIC?IT生產建模器還提供用以建立車間模型的建模環境，這對于定義車間的各種行為是必不可少的。

為了以技術方式對生產系統建模，需要將用產品生產規則定義的生產過程劃分為許多步驟(下文中稱產品段PS)，使得產品段中的每一個均表示能夠被MES系統控制的簡單動作或特征。為了保證以正確的方式執行整個生產，這種細分必須考慮到存在于產品段之間的所有依賴性。通常，通過其中登記產品段的產品生產規則(PPR)在中央MES數據庫中管理產品段。

就汽車制造而言，鑒于通常由汽車工業來提供所有變型和選擇，所以能夠容易地作為一個示例。從汽車的基本模型開始，必須考慮例如以下方面的全部可能的組合：用于引擎(例如1600、1800、2000、2500)的產品段、用于變速器(例如4檔、4自動擋、5檔、5自動擋)的產品段以及用于車輪(鋼輪、輕合金車輪-標準、輕合金車輪-寬胎)的產品段。因此，如果想針對所有可能的組合定義產品生產規則(PPR)，則可能已經定義了48個PPR(在48個示例PPR中，針對每種可能的組合都有一個PPR)。因此，很明顯，即使是管理用于更大量PPR或PS的產品段的本領域的技術人員也要利用自動過濾器，以實現產品請求，該動作的處理時間可能很長，并且在最壞的情況下，本領域的技術人員將不得不手動地更新數據庫或定義數據庫中的結構的新變化，以盡可能地使其保持簡單和透明。

在離散生產產品時，生產請求表示針對生產滿足客戶請求的單個產品的請求，例如具有確定的引擎、確定的變速器以及確定的車輪的汽車。因此，MES環境中的生產請求是若干外部的和混合的數據資源的集成的結果，然而生產請求往往由特定的產品生產規則PPR所確定。

因此，PPR可以被認為是用于生產請求的模板。如ISA-S95中所定義的，PPR包括在生產客戶請求所要求的最終產品期間所需要的所有資源的定義的整體。通過PPR，可以生成生產請求，這是因為就如下意義來說PPR是模板：PPR定義應該如何制造最終產品(在生產階段或步驟方面)以及該行為需要什么資源。